钱塘江涌潮时间的一种分段实时预报算法

钱塘江大潮在每年吸引大量游人的同时也频发安全事故。为提高潮涌预报水平,基于传统预报算法,提出一种基于涌潮动态监测的钱塘江潮涌分段实时预报算法。该算法具有自学习、自适应功能,可通过下游监测信息来预测涌潮达到上游站点的时间。实验结果表明,该算法对涌潮到达时间的预报精度达到分钟级水平。     

基于支持向量机的钱塘江潮时预报方法北大核心

针对在钱塘江潮时预报中经验模型和传统神经网络的可靠性不足的问题,提出一种基于支持向量机的钱塘江涌潮到达时间预报方法。通过历史数据了解并分析钱塘江涌潮的周期性以及各涌潮周期间的相关性,取预报日期前后一个月的数据作为一个预报模型,以预测日期前一个月以及近5年内同一月份的隔日时间差数据作为训练样本,利用支持向量机预测未来涌潮到达时间。最后,通过对钱塘江沿岸多个水文站2015年农历八月初一至八月二十一的隔日时间差实例预测,验证了方法的有效性。     

基于稀疏自编码支持向量机泵站故障检测

对多要素不确定性泵站故障进行有效检测,引入深度学习理论知识,提出了一种基于自稀疏编码的支持向量机泵站故障检测方法。结果表明:对于有限样本的情况下稀疏自编码的SVM方法泵站故障检测可获得较高的精度,并验证了方法的可行性、正确性及有效性;通过对比SVM、稀疏自编码的SVM、BP神经网络3种泵站故障检测方法,得出稀疏自编码的SVM在泵站故障检测中的优越性。为泵站故障检测提供了一种新的解决方法。     

基于支持向量机的岩爆识别模型

岩爆的发生受多种因素的影响,这些因素关系错综复杂,以不同的特征和组合对岩爆产生综合影响,为科学、充分地利用现有的有限工程资料,本文从地下洞室围岩最大切向应力、岩石的单轴抗压强度和抗拉强度以及岩石冲击倾向指数四个主要因素出发,提出了基于支持向量机的岩爆识别模型,较好地解决小样本、非线性、高维数、局部极小点等的实际问题。     

基于果蝇优化算法的支持向量机径流预测

为了提高径流预测的精度和可靠性,将支持向量机应用到单因子月径流预测建模中。针对支持向量机模型参数的选择费时费力且效果差的问题,利用全局寻优的果蝇算法优化选择支持向量机的惩罚参数和核参数,提出了基于果蝇算法优化支持向量机参数的FOA-SVM预测模型,并利用新疆某站的月径流历史数据进行了仿真测试。结果表明:与GA-SVM模型和PSO-SVM模型相比,FOA-SVM模型能够提高径流预测的效率与精度。     

基于形态学特征及支持向量机的水电机组轴系故障识别

为解决水电机组主轴运行期间的潜在故障,提出了多重分形谱、粒子群寻优和支持向量机对主轴图像数据多维度故障识别的方法;实现机组轴系运行中的摆度波形形态学特性提取,获得多重分形谱数据;采用粒子群寻优算法从海量样本中寻优获得异常故障特征形成故障特征集,由支持向量机分类方法对故障特征集进行分类识别,有效识别图形数据堆积过程中故障样本分类,实现轴系故障识别,以便确定相应的解决措施。     

基于支持向量机的混凝土强度预测

支持向量机是建立在统计学理论之上的机器学习技术。提出了混凝土28 d抗压强度预测的一种新方法,即支持向量机回归方法。该方法根据有限的学习样本,建立了各种影响因素和混凝土抗压强度之间的一种非线性映射,可以对混凝土强度进行预测。以实际样本数据进行训练,并对测试样本进行了预测。预测结果表明,支持向量机方法有着良好的泛化能力,优于人工神经网络建模方法。     

基于支持向量机的水资源评价方法研究

水资源丰富度是刻画水资源承载能力的核心指标,对该地区的水资源规划各项决策起关键指导作用。文章针对水资源丰富度的评价问题,引入支持向量机这一先进工具,综合资源经济和环境等多方面的因素,通过输入输出样本,自动确定出样本水资源承载能力的评价等级,提高对样本等级评价的客观可信度。并以辽西流域为例,对该流域水资源承载能力进行评价,从而为水资源可持续开发决策提供了新的依据。     

基于支持向量机理论的土壤水分预测模型研究

土壤水分含量是影响作物生长和农田水土环境的一个重要指标,土壤水分预测对农业生产中水分的合理利用与管理具有重要意义.应用支持向量机理论,采用土壤水分含量影响较大的降雨量、蒸发量、相对湿度和地下水埋深作为模型输入因子,土壤水分含量为输出因子,建立了土壤水分预测模型,并与灰色理论水分预测模型进行了对比.结果表明:支持向量机模型预测土壤含水量的最大误差为5.83%,平均误差为2.44%,预测结果优于灰色预测理论,模型的预测精度为0.957.     

基于支持向量机的重要抽样方法

在结构可靠度分析中,对于非线性的隐式极限状态方程,与一次二阶矩方法相结合的传统响应面方法一般并不适用。支持向量机算法较好地解决了小样本的统计学习问题,为解决有限样本情况下结构极限状态功能函数的重构提供了有力的理论基础。基于回归支持向量机方法,采用有限的经验点重构结构极限状态方程,结合重要抽样方法计算非线性的隐式极限状态方程结构的可靠度。该方法相对传统响应面方法在结构计算工作不增加的条件下,可以获得高精度的解,能较有效地解决非线性的隐式极限状态方程的结构可靠分析问题。     

钱塘江九溪涌潮重塑在工程实践中的探索研究

为保护钱塘江涌潮景观、减小涌潮危害,重塑钱塘江九溪涌潮,变潮害为潮景,使涌潮可赏、可控、安全。应用KFVS格式建立二维涌潮数学模型,在实测水文资料验证的基础上,计算优化方案实施前后的流场及涌潮传播特性,从构筑物近区涌潮高度、涌高明显的岸线长度和涌高明显的区域面积等3个指标综合评判涌潮重塑效果。通过物理模型试验,模拟涌潮的形成与传播过程,分析比较各方案实施前后工程区域附近涌潮传播过程的壅高、越堤等变化情况,进一步验证了重塑效果。研究结果表明,通过优化工程布局,采取工程措施,钱塘江九溪涌潮重塑具有可行性,既能保留九溪涌潮特性,又能实现安全观潮。     

建桥对钱塘江涌潮高度影响的试验研究

采用潮浪水槽和定床模型进行建桥对钱塘江涌潮高度影响的试验,结果表明涌潮高度的减小幅度与桥墩的阻水率成正比,因此为了保护涌潮的景观,在满足桥梁结构强度和安全的前提下,应尽量减小桥墩的阻水率.     

A preliminary study of the turbulence features of the tidal bore in the Qiantang River,China

In this paper, the turbulence characteristics of the tidal flow in the Qiantang River, China, the world-famous Qiantang bore, are studied. A detailed field observation at the Yanguan section of the Qiantang River was carried out during the spring tide in October 2010 with a continuous collection of high frequency turbulence data. The data analysis shows that the hydrodynamic processes are characterized by a strong tidal bore. Statistics of the turbulence such as the probability distributions of the turbulent components, the variance terms and the covariance terms are found consistent with those of previous studies of estuaries without the tidal bore. However, along the vertical profile, the distributions of all variables become more scattered downwards. The horizontal turbulence fluctuations are of a similar magnitude while the vertical turbulence has a fluctuation magnitffde about 1/3 of that of the horizontal turbulences. The fluctuation strengths and the Reynolds stresses are much larger than those of other estuaries when the bore arrives. The bottom shear stress varies periodically with the tides, less than 0.44 N/m2 during the ebb but is increased drastically at the bore arrival, with the maximum being 0.92 N/m2. A good linear relationship is found between the bottom shear stress and the bottom suspended sediment concentration.     

考虑涌潮作用的钱塘江二维泥沙输移数值模拟

钱塘江涌潮前后水位、流速和含沙量等物理量存在突变，给数值模拟带来了很大的困难，传统的数值模型往往不能准确模拟涌潮作用下的泥沙输移。在已建立的二维涌潮数值模型的基础上，应用基于准确Riemann解的Godunov格式建立了二维泥沙数值模型，模型首先检验了纯对流问题，然后模拟了钱塘江涌潮作用下的泥沙输移，计算结果反映了涌潮到达时刻含沙量的突变过程以及涌潮对泥沙输移的影响，揭示了钱塘江河口高含沙量区成因，以及涌潮是钱塘江河口大冲大淤的机理之一。     

考虑涌潮作用的钱塘江二维泥沙输移数值模拟

钱塘江涌潮前后水位、流速和含沙量等物理量存在突变,给数值模拟带来了很大的困难,常规的数值模型往往不能准确模拟涌潮作用下的泥沙输移。在已建立的二维涌潮数值模型的基础上,应用基于准确Riemann解的Godunov格式建立了二维泥沙数值模型,模型首先检验了纯对流问题,然后模拟了钱塘江涌潮作用下的泥沙输移,计算结果反映了涌潮到达时刻含沙量的突变过程以及涌潮对泥沙输移的影响,揭示了钱塘江河口高含沙区的成因,以及涌潮是钱塘江河口大冲大淤的机理之一。     

长江口北支涌潮的形成条件及其初生地探讨

根据2001年4月青龙港出现涌潮时的实测流速和水深，采用水跃原理，简明地揭示了涨潮流速大于潮波传速是北支涌潮的成因。通过影响流速和波速的因素分析，并经实例计算认为：北支的喇叭形河势和水下沙坎是涌潮形成的必要条件；青龙港一潮的进潮量达到1.5亿m3，或北支口门一潮进潮量达到18亿m3是涌潮形成的充分条件。进而据沿程水深和潮汐等有关资料，经对比、试算，建立了沿程变化的进潮量、潮差等计算公式，并计算得到：在口门最大进潮量20.7亿m3的条件下，也只有当潮波上溯到距离口门约50km的灵甸港时，才出现流速大于波速，初生涌潮。由此表明，灵甸港是现今北支涌潮的初生地。     

钱塘江二维涌潮数值模拟及其应用

分析了涌潮数值模拟的困难,综述了钱塘江涌潮数值模拟的进展,应用有限体积-KFVS格式建立了钱塘江二维涌潮数值模型.模型在验证计算的基础上,预测了杭州湾规划设想方案、治江围涂工程和桥梁工程等对涌潮的影响,并已推广到溃坝波和海啸传播过程的数值模拟.结果表明,涌潮数值模型分辨率高,计算稳定,守恒性好.该模型不但适用于无涌潮水域的模拟,也适用于传统数值模型不能模拟的涌潮等间断流的模拟.     

涌潮水槽全自动化测控系统开发及应用

由于传统涌潮水槽测控系统涉及仪器多、采样频率高、数据量大、涌潮控制与数据测量分离,需要采用多台计算机工作,影响到了数据测控的同步性。基于一体化测控思想,将涌潮水系统涉及的通讯接口全部换为RS485,建立统一规范的通讯网络。开发了涌潮水槽全自动一体化测控系统,实现了涌潮实验与数据测控的同步,解决了涌潮流速、水位快速变化过程中数据同步采集与坐标定位等问题。实例应用表明,新开发的系统测试结果与实际情况相符,并可推广至水流、泥沙及波浪等其它水槽实验中。     

最小二乘支持向量机参数反演方法及其应用

针对最小二乘支持向量机(LS-SVM)参数不易确定的问题,利用遗传神经网络模拟LS-SVM计算结果与参数之间的关系,提出了一种基于遗传神经网络(GA-BP)的参数选择方法,该方法利用正交分解法构建训练参数组,并将参数组代入最小二乘支持向量机以获得计算输出值,然后将计算输出值与训练参数组代入遗传神经网络进行训练并获得合适的LS-SVM参数。最后以土石坝渗流分析为例进行验证,结果表明该方法对优化选择最小二乘支持向量机参数十分有效,预测精度可达10-4。     

潮汐河网区环境管理决策支持系统开发与应用研究

本文介绍的是一个适用于潮汐河网区水环境管理和决策的软件系统（ＥＤＳＳ），其主要功能是协助政府部门进行有效、科学的水环境管理。该系统采用了地理信息系统、数据库管理系统、模型库管理系统和专家系统等先进技术，有助于提高复杂潮汐河网地区的水环境管理和决策水平。本文首先介绍了ＥＤＳＳ的结构、设计思想和新颖的实现技术，然后讨论了ＥＤＳＳ的应用领域和未来的研究方向。